降低萘系高效减水剂生产成本的方法
攀枝花钢铁企业总公司化工分公司  石玉英
    随着经济日益发展，对混凝土性能也提出了越来越多的要求。混凝土中使用添加剂是提高混凝土强度、改善性
能、节约水泥用量的有效措施。添加剂特别是减水剂已成为混凝土中除水泥、水、砂、石之外的第五种重要组成材
料，减水剂尤其是高效减水剂应用技术的发展，已成为推动水泥应用科学和混凝土生产技术发展的重要力量之一。
发达国家掺外加剂的混凝土总量为75%～90%以上，我国仅为15%左右，其中53%以上的减水剂产品为高效减水剂。
    高效减水剂可分为四类：萘系-萘磺酸盐甲醛缩和物；三聚氰胺系-三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物；多羧酸系-烯
烃马来酸共聚物；氨基磺酸系-芳香族氨基磺酸聚合物。目前应用较多的是萘系、三聚氰胺系及由它们复配而成的
减水剂，其中以萘系为主（占67%）。我国每年大约用10万t工业萘生产减水剂，由于煤焦油中的萘系产品用途广
泛，而资源有限，不宜更多地用于生产减水剂，且原料萘价格高（5000元/t左右），使得减水剂生产厂家生产成本
高、利润低，市场竞争力降低，因此降低萘系高效减水剂的生产成本迫在眉睫。
    1、洗油代替工业萘制高效减水剂
    洗油是焦化产业的副产品，其主要成分是甲基萘、二甲基萘、联苯等物质，由于成分复杂，一直得不到较好的
应用。在萘原料价格大幅上涨时，部分外加剂生产厂家考虑用洗油代替工业萘生产高效减水剂，并进行了大量的研
究，但存在引气量大、坍落度损失快、后期强度偏低等缺陷。目前真正形成定型产品的厂家只有瑞士（大连）西卡
（SiKa）外加剂有限公司，国内生产企业因无法解决引气量大和坍落度损失快的技术难题而难以工业化生产。
　　广东粤和实业有限公司采用改性技术，克服了洗油原料带来的引气量过大的问题，该公司新研制的HPG－MI高
效混凝土减水剂减水率比国家标准规定的一等品减水率高1倍以上，与萘系高效减水剂相比，单方混凝土可节约水
泥5%～10%。可以提高传统萘系混凝土外加剂产品的性价比，具有较强的市场竞争力和应用前景。
    2、利用缩合催化剂降低萘系高效减水剂生产过程中工业萘的消耗
　　我国对萘系高效减水剂的年需求量约为120万～160万t，并以34万t/a的速度递增，国内现有生产能力为
70万～90万t/a，生产技术几乎是低水平重复模仿，1t粉剂产品消耗工业萘原料高达0.5～0.6t，产品性能不够
理想。为降低萘系高效减水剂的生产成本，许多厂家在理论分子结构设计的基础上，采用新颖的缩合催化剂，获得
具有非常规、高减水、高保塌等独特性能的CH新型萘系高效减水剂。其原料消耗比国内外同类产品低30%，产品
性能（定量部分）比国内外同类产品高20%。
　　工业萘制备高效减水剂的过程中，萘的磺化度是影响减水剂性能的重要因素之一。β-萘磺酸在一定的催化剂
存在下与甲醛发生缩合反应才能得到特定分子结构的缩合产物，催化剂是该缩合反应的关键。在缩合反应中使用催
化剂，以控制适宜缩合度，得到最佳分子结构，使萘缩合利用率为100%，萘的消耗为0.35t/t粉剂，从而大大降
低该技术的生产成本，且产品减水效果增加（粉剂掺量0.5～0.8g，减水率为21%～27%），原料消耗和产品性能均
优于美、德、法等发达国家的水平。攀枝花钢城企业总公司化工分公司从2006年初引进此技术，实验室小试已获
得初步成功，具体工程应用还有待进一步研究。
    3、用萘残油部分代替工业萘生产高效减水剂
　　攀枝花钢城企业总公司化工分公司于2004年初尝试了以焦化副产品——萘残油部分代替工业萘合成高效减水
剂，通过对不同替代量的萘残油生产减水剂进行试验，确定萘残油的最佳掺量为20%，在选定条件下进行磺化、水
解、缩合及中和反应，工艺合理，减水剂质量可靠，各项指标均符合GB8076-87标准，经过2年多的生产应用及工
程应用检测，结果显示该减水剂施用于混凝土中，使混凝土具有早期强度高、抗渗力强、含气量小和减水率高等优
点，可广泛用于各种混凝土工程。
    4、其他方法
    因为萘原料的价格大幅上涨，部分外加剂生产厂家及高等院校对蒽油、甲基萘等产品也进行了大量的研究，但
在混凝土应用中净浆流动度值偏小、引气量太大、坍落度损失快、后期强度偏低等缺陷方面，目前在国内外都没有
得到很好的解决，关于这方面的报道也不是很多，所以蒽油、甲基萘等原材料在高效减水剂生产中的应用尚有待进
一步研究。